综述小高层建筑中短肢剪力墙结构设计

王颖

摘要：剪力墙是一种常见的建筑结构类型，在小高层建筑中，多采用的是短肢剪力墙结构的设计类型，其可以提高建筑承受荷载的能力，可以保证建筑结构的稳定性。在建筑使用的过程中，其会承受风荷载或者地震荷载，为了防止建筑结构出现变形现象，一定要做好结构的优化设计工作，要保证建筑短肢剪力墙结构的效用得到最大的发挥。本文对小高层建筑短肢剪力墙结构的设计进行了分析，还提出了设计时应注意的问题，希望对相关设计人员提供一定帮助。

关键词：小高层建筑；短肢；剪力墻；结构；设计

短肢剪力墙是一种特殊形状的剪力墙，其尺寸比较短，与长墙的长度有着较大差异，属于短小型墙体，在小高层建筑的结构设计中，发挥着灵活的优点。小高层建筑在结构设计中，有着较大的特点，其应用的柱体多为异形柱，形状有T、L或者一字型，在应用的过程中，可以增加建筑房屋的面积，可以增加住宅结构的牢固性以及稳定性。在小高层建筑设计时，还要保证建筑外观的美观性，要降低建筑设计与施工的成本，这样才能设计出经济适用房，才能更好的满足当前社会对建筑行业的建设要求。短肢剪力墙代替传统的长墙后，建筑的总重大大减轻了，建筑结构的稳定性提高了，可以保证建筑使用的安全性。

一、短肢剪力墙结构概述

短肢剪力墙是一种尺寸较小的墙体结构，其有着较大的灵活性，在小高层建筑设计中，有着广泛的应用，而且收到了良好的应用效果。短肢剪力墙可以设计为横向或者竖向类型，其可以用作隔墙，也可以用作电线水管的防护中。短肢剪力墙可以灵活应用在墙体结构的多个部位，其摆放的位置比较灵活，可以提高建筑设计的质量，经过实践发现，应用短肢剪力墙可以有效提高建筑的美观性以及舒适性。短肢剪力墙有着广泛的应用范围，其长度可以任意修改，而且墙体的厚度也可以适当增减。在应用短肢剪力墙时，要做好调整与优化布置工作，另外，短肢剪力墙还可以灵活调整刚度中心，其在多个方面都体现出了灵活性的优点，在设计的过程中，可以根据需求对墙体的尺寸进行调节，可以对设计方案进行合理优化。

短肢剪力墙由于自身重量比较强，所以，在小高层建筑中应用短肢剪力墙，可以有效的减轻建筑的重量，可以保证建筑的安全性，短肢剪力墙还可以提高建筑结构的承载力，可以保证墙体的支撑效果，降低安全隐患的发生。短肢剪力墙可以很好的处理连接墙面问题，在墙体与房梁的连接中，可以保证连接的安全性，可以通过设置间隔墙，保证墙体承载的能力，短肢剪力墙由于自身尺寸特性，还发挥出了隐蔽的优点，有助于提高建筑内部的美观性。短肢剪力墙可以保证建筑结构的稳定性，其可以对中心剪力墙的刚度以及强度进行调节，可以根据建筑设计对侧刚度的要求，调整剪力墙的布置点，从而提升剪力墙的应用效果。

二、短肢剪力墙结构布置

短肢剪力墙的数量不能过少，避免为了追求美观而影响建筑的安全性，结构不能多以刚硬也不能过于柔软，使墙面可以承受水平以及竖直的荷载，并且抗侧力要达到安全建筑设计的要求。短肢剪力墙的布局要合理而且不能影响美观，不论是横向还是竖向的墙面都要均匀的设计摆放，轴向应力不能差距过大。每个短肢剪力墙的之间的距离不能太大，尤其是墙体的边缘和角点这些容易发生破损的地方，一定要设计出相应数量的短肢剪力墙，这样既可以保证短肢剪力墙更好的承重，也可以使墙体分散更多的荷载，使得短肢剪力墙的整体性大大提高了，同时也符合建筑建设中平面刚性的标准。

三、短肢剪力墙结构的计算分析

1、tat计算

tat软件采用的是三维空间模型，对剪力墙采用薄壁柱单元计算原理，对梁柱采用空间杆系计算原理。在tat计算中，为了使结构受力更合理，应对结构进行计算简化；对多肢剪力墙计算最常用的手段是按剪力墙开洞的办法进行，开洞应上下对齐，减少上下偏心。剪力墙开洞后，洞口上下剩余部分tat用梁单元来模拟。开洞主要是为了把剪力墙简化为符合薄壁柱的计算模型，同时使简化后的剪力墙的受力更为明确。

2、satwe计算

satwe是专门为多高层建筑结构分析而研发的空间组合结构有限元分析软件，适用于各种复杂体型的高层钢筋混凝土结构体系计算。satwe是以壳元理论为基础构造一通用的超单元墙元为模拟剪力墙，它不仅具有平面内刚度，也具有平面外刚度，可以较好地模拟剪力墙的受力状态。而且墙元的每个节点都具有空间6个自由度，可方便地与任意空间梁柱单元连接，无需任何附加约束。

四、短肢剪力墙结构设计应注意的问题

1、因为短肢剪力墙具有很高的灵活性，可以调整长度与数量，正因为这样，短肢剪力墙结构的抗侧刚度相对会小一些，这样会影响小高层建筑住宅居住的安全性，必须引起设计者与相关部门的重视，在设计的过程中，对短肢剪力墙的使用数量要有科学合理的安排。如果在房间内无法增加短肢剪力墙，可以利用电梯，楼梯间形成刚度较大的内筒，或者设计一些长墙。

2、各墙肢分布要尽量均匀，使其刚度中心与建筑物的形心尽量接近；抗震设计中，在规定的水平地震作用下，筒体和一般剪力墙承受的底部地震倾覆力矩不宜小于结构底部地震倾覆力矩的50%，必要时也可以通过增加长肢墙的方法调整刚度中心位置。

3、短肢剪力墙由于主要用作支撑房间的房梁，所以必须增加它的强度，也就是使用强度比较大的混凝土对其进行设计建造，并且加强墙柱的配筋，设计的过程中将连梁的高度适当降低一些，这样会使短肢剪力墙在承受重力荷载的时候收到的压力稍小一点，也大大提高了建筑的使用年限。

4、短肢剪力墙的结构设计中，剪力墙端部暗柱的设置有两种形式：一种是端部做暗柱，设置剪力墙水平和竖向分布筋，适于肢长较长的短肢剪力墙；另一种有点类似异形柱的配筋方法，以腹部均匀配筋，腹部钢筋面积根据电算时人为设置竖向分布筋的配筋率来计算，适于肢长较短的短肢剪力墙，且配筋形式较简化，利于工程施工。

五、结语

综上所述，短肢剪力墙在小高层建筑设计中发挥着重要的作用，其有着较强的灵活性，可以在建筑设计中根据设计要求对墙体的尺寸以及位置进行任意调节。短肢剪力墙由于长度比较短，所以在应用的过程中具有隐蔽性的特点，可以节省较大的空间，增大建筑房屋的面积，使建筑房屋更具开阔性。应用短肢剪力墙，还可以提高建筑室内装修的效果，在应用短肢剪力墙时，要合理的应用其优势，还要弥补其劣势，根据短肢剪力墙长度范围，保证其承载能力的提高。应用短肢剪力墙还可以减轻建筑的自重，可以提高建筑结构的稳定性，可以保证建筑的安全性，所以，在今后小高层建筑的设计中，可以大力推广短肢剪力墙的应用。

参考文献：

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